Görünümler: 222 Yazar: Lake Publish Saat: 2025-05-10 Origin: Alan
İçerik Menüsü
● Oda sıcaklığında alüminyum oksidin fiziksel durumu
>> Katı hal
>> Eritme ve kaynama noktaları
● Maddenin diğer durumlarında alüminyum oksit
>> Sıvı durumu
>> Gaz hali
● Amorf ve kristal alüminyum oksit
● Günlük yaşamda alüminyum oksit
>> Doğal oluşum
>> Endüstriyel ve ev kullanımları
● Alüminyum oksit durumunun uygulamalarındaki rolü
● Deneysel ve yüksek sıcaklık davranışı
>> Eritme ve yapısal değişiklikler
● Kimyasal reaksiyonlarda alüminyum oksit
● Çözüm
● SSS
>> 1. Oda sıcaklığında alüminyum oksit maddesi durumu nedir?
>> 2. Alüminyum oksit sıvı veya gaz olarak var olabilir mi?
>> 3. Alüminyum oksit neden katı kadar kararlıdır?
>> 4. Katı alüminyum oksitin yaygın kullanımları nelerdir?
>> 5. Alüminyum oksit suda çözünür veya kolayca erir mi?
Alümina olarak da bilinen alüminyum oksit (al₂o₃), modern endüstri, bilim ve teknolojide hayati bir rol oynayan bir bileşiktir. Fiziksel ve kimyasal özelliklerin eşsiz kombinasyonu, aşındırıcılar ve seramiklerden elektronik ve metalurjiye kadar değişen uygulamalarda vazgeçilmez hale getirir. Bu materyalle ilgili temel sorulardan biri: Konunun hangi durumu alüminyum oksit ? Bu makale, alüminyum oksitin fiziksel durumunun, yapısal formlarının, çeşitli koşullar altındaki davranışların ve kullanımları için etkilerinin kapsamlı bir araştırmasını sunmaktadır.
Alüminyum oksit, alüminyum ve oksijen atomlarından oluşan kimyasal bir bileşiktir ve al₂o₃ formülü. En yaygın olarak beyaz, kokusuz, kristalli bir katı olarak karşılaşılır ve doğal olarak mineral korundum olarak bulunur. Korundum çeşitleri, Ruby ve Sapphire gibi, renklerini safsızlıkları izlemek için borçlu olan değerli değerli taşları içerir.
Standart sıcaklık ve basınçta (STP), alüminyum oksit katı olarak vardır. Hazırlanmasına ve saflığına bağlı olarak beyaz, tozlu veya kristal bir malzeme olarak görünür. Katı hali:
- sabit şekil ve hacim
- Sert, yakından dolu kafes yapısı
- Yüksek yoğunluk (yaklaşık 3.95-4.1 g/cm 3)
- Suda çözülmez
- kokusuz ve tatsız bir görünüm
Alüminyum oksit, alüminyum (Al arasında güçlü iyonik ve kovalent bağlarla sağlam bir üç boyutlu kafes oluşturur 3+ ) ve oksijen (O2- ) iyonları . En yaygın kristal yapı, oksijen iyonlarının neredeyse altıgen yakın paketlenmiş bir yapı oluşturduğu ve alüminyum iyonlarının oktahedral aralıkların üçte ikisini doldurduğu korundumdur (a-alüminyum oksit).
Bu son derece düzenli, sıkıca bağlı düzenleme şu bir malzeme ile sonuçlanır:
- Son derece sert (Mohs sertliği 9)
- Yüksek sıcaklıklarda kararlı
- erimesi veya buharlaştırılması zor
- Erime noktası: 2.072 ° C (3.762 ° F)
- Kaynama Noktası: 2.977 ° C (5.391 ° F)
Bu olağanüstü yüksek erime ve kaynama noktaları, güçlü bağ ve yoğun kafes yapısının doğrudan bir sonucudur, bu da alüminyum oksidin çoğu doğal ve endüstriyel koşullar altında sağlam kalmasını sağlar.
Alüminyum oksit, 2,072 ° C'lik erime noktasının üzerindeki sıcaklıklarda bir sıvı olarak bulunabilir. Erimiş durumda yapı değişir:
- Rijit kafes bozulur ve iyonların daha özgür hareket etmesine izin verir.
- Yoğunluk azalır ( 3 erime noktasının yakınında yaklaşık 2.93 g/cm).
- Sıvı, elektroliz yoluyla alüminyum metal üretimi gibi özel yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılır.
Bununla birlikte, bu sıcaklıklar her gün ve hatta çoğu endüstriyel ortamın çok üzerindedir, bu nedenle sıvı alüminyum oksit, özel fırınlar veya laboratuvarların dışında nadiren karşılaşılır.
Alüminyum oksit, kaynama noktasının (2.977 ° C) üzerindeki sıcaklıklarda buharlaştırılabilir, ancak bu son derece yüksek enerji gerektirir. Gaz fazında, al₂o₃ ayrı moleküller veya küçük kümeler olarak mevcuttur ve bu durum öncelikle bilimsel araştırmalara veya yüksek sıcaklık malzeme işlemesine ilgi duymaktadır.
Alüminyum oksitin en yaygın formu kristalin a-faz (korundum) olmakla birlikte, amorf (kristal olmayan) veya diğer metastabil olmayan kristal fazlarda (γ, δ, θ, η, κ) de bulunabilir. Faz ne olursa olsun, oda sıcaklığı ve basınçta alüminyum oksit katı olarak kalır.
- Kristal formlar: sert, kararlı ve aşındırıcılar, değerli taşlar ve seramiklerde kullanılır.
- Amorf formlar: Genellikle hızlı soğutma veya eloksal ile üretilir; Kaplamalarda ve ince filmlerde kullanılır.
- Corundum: Doğada yakut ve safir olarak bulunan en istikrarlı ve yaygın form.
- Boksit: Alüminyum üretimi için birincil cevher, hidratlı alüminyum oksit formları içerir.
- aşındırıcılar: zımpara kağıdı, taşlama tekerlekleri ve kesme aletleri.
-Seramik: Yüksek mukavemetli, ısıya dayanıklı bileşenler.
- Elektronik: Mikroçipler için bir elektrik izolatörü ve substrat olarak.
- Tıbbi İmplantlar: Biyouyumluluğu ve sertliği nedeniyle.
- Kaplamalar: Metaller üzerinde koruyucu ve koruyucu önleyici katmanlar.
Alüminyum oksidin katı hali şu şekilde kullanımı için çok önemlidir:
- Bir aşındırıcı: sertliği, diğer malzemeleri kesmesine, öğütmesine ve cilalamasına izin verir.
- Refrakter bir malzeme: Yüksek sıcaklıklarda stabilitesi, fırın astarları ve fırın yalıtımları için idealdir.
- Elektrik izolatörü: katı, iletken olmayan doğası elektronik bileşenler için gereklidir.
- Koruyucu bir oksit tabakası: Alüminyum yüzeylerde oluşan ince, katı film daha fazla korozyonu önler.
Alüminyum oksit erime noktasına ısıtıldığında, yapı sert bir kafeden daha düzensiz bir sıvıya geçer. Bu sürece önemli bir hacim artışı ve alüminyum ve oksijen atomlarının koordinasyonundaki değişiklikler eşlik eder.
- Vakum buharlaşma ve ince film birikimi: Alüminyum oksit buharlaştırılır ve yarı iletkenlerde ve optiklerde katı bir dielektrik film olarak biriktirilir.
- Yüksek sıcaklık referans malzemesi: kararlı erime davranışı nedeniyle termal analizde kullanılır.
Alüminyum oksit amfoterik olmasına rağmen (hem asitler hem de bazlarla reaksiyona girer), bu reaksiyonlar oda sıcaklığında katı haldeyken ortaya çıkar. Örneğin:
- asitlerle: al₂o₃ + 6 hcl → 2 alcl₃ + 3 h₂o
- bazlarla: al₂o₃ + 2 naoh + 3 h₂o → 2 naal (oh) ₄
Bu reaksiyonlarda, katı alüminyum oksit yeni bileşikler oluşturmak için çözülür veya reaksiyona girer.
Alüminyum oksit, oda sıcaklığında ve doğa ve endüstride karşılaşılan çoğu koşulda katıdır. Sağlam iyonik/kovalent kafesi ve yüksek erime noktasından kaynaklanan bu katı hal, aşındırıcı, refrakter, izolatör ve koruyucu bir malzeme olarak kullanımını destekler. Son derece yüksek sıcaklıklarda bir sıvı veya gaz olarak mevcut olsa da, bu durumlar özel endüstriyel veya araştırma ortamlarının dışında nadirdir. Alüminyum oksidin fiziksel durumunu anlamak, kimyasal ve mühendislik bağlamlarındaki özelliklerini, uygulamalarını ve davranışlarını takdir etmek için temeldir.
Alüminyum oksit, beyaz toz veya kristalin malzeme olarak görünen oda sıcaklığında bir katıdır.
Evet, ancak sadece son derece yüksek sıcaklıklarda: 2.072 ° C'de erir ve 2.977 ° C'de kaynar, bu nedenle sıvı ve gaz durumları özel yüksek sıcaklık işlemlerinin dışında nadirdir.
Yoğun bir kafes yapısındaki güçlü iyonik ve kovalent bağları, yüksek bir erime noktası ve kimyasal stabilite verir ve normal koşullar altında sağlam tutar.
Aşındırıcılar, seramikler, elektronik, tıbbi implantlarda ve alüminyum ve diğer metallerde koruyucu bir kaplama olarak kullanılır.
Hayır, alüminyum oksit suda çözünmez ve çok yüksek bir erime noktasına sahiptir, bu da onu katı olarak son derece kararlı hale getirir.
